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协同创新攻破种植提取难 抗肿瘤紫杉醇不再是患者用不起的“黄金药”

2021-03-17 08:13:04来源: 科技日报  

3月12日,“十四五”无锡生物医药产业重点项目——紫杉药业抗肿瘤制剂智能工厂正式开建。

紫杉醇从何而来,有着哪些独特功效和作用?目前,在临床上已用于哪类肿瘤防治?曾被称为“黄金药”的紫杉醇,提取工艺技术上有着怎样的难度?

近日,科技日报记者走访了相关专家和企业技术人员。

紫杉醇曾比黄金还贵

“紫杉醇是从红豆杉植株中提取的天然产物,能促进微管蛋白聚合,抑制微管解聚。”江苏省医学会妇产科分会肿瘤学组副组长、南京医科大学附属常州第二人民医院妇科副主任陈继明教授说,其致使不能形成纺锤体和纺锤丝,从而不能牵动染色体向细胞两极移动,使细胞不能完成有丝分裂,导致微管成束而致使细胞凋亡于G1-G0期。

陈继明告诉记者,紫杉为紫杉烷类的典型代表,是获得FDA批准的第一个来自天然植物的化学药物,主要通过作用于微管蛋白抑制肿瘤细胞有丝分裂,从而发挥其良好的防癌、治癌效果。

目前,在临床常用紫杉类化疗药物有紫杉醇注射液、多西他赛(多烯紫杉醇)、紫杉醇酯质体和紫杉醇白蛋白。应该说,从最早的紫杉醇注射液到最新的紫杉醇白蛋白,可以看出这一类型的药物开发在不断发展。

由于紫杉醇独特的作用机制,国际上已广泛用于卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌、肺癌、黑色素瘤和胰腺癌等多种癌症的治疗。

红豆集团董事局主席周海江说:“野生红豆杉数量十分稀少,而紫杉醇在红豆杉中含量更是稀少,所以造成这种抗癌药物十分匮乏、稀缺。”

陈继明介绍,过去,由于提炼紫杉醇的原料紧缺及技术难度大等诸多原因,紫杉醇价格也是一直居高不下,因而红豆杉被称为“黄金树”,从红豆杉中提取的紫杉醇也被称为“黄金药”,其价格十分昂贵,过去比黄金还贵。

协同创新攻破种植提取难

陈继明介绍,紫杉醇分子结构非常复杂,全合成和半合成的难度大。目前市场上的紫杉醇制剂为天然提取或半合成制备,而从天然红豆杉属植物中提取紫杉醇的难度也非常大。

这主要是因为紫杉醇在植物体内含量很低,与紫杉醇共存的类似物较多,这些类似物的化学结构和性质与紫杉醇相近,分离十分困难。

记者了解到,在天然原料中紫杉醇的含量低,紫杉烷系列化合物共存,并含有大量植物腊、色素和树胶等杂质,因而紫杉醇的分离难度极高。

据业内相关专家介绍,世界上提炼紫杉醇的常用工艺过程是将液液萃取、色谱分离和重结晶等手段有机结合,并反复多次采用色谱手段。

我国科研人员针对传统提炼紫杉醇的工艺流程进行反复研究中发现,萃取和重复结晶是紫杉醇回收率难以提高的制约因素,色谱过程中溶剂消耗大也使其加工成本居高不下。

为此,科研人员针对红豆杉种植生长、发育缓慢和紫杉醇提取难,在科技部和江苏省相关项目支持下,通过联合科研团队开展协同攻关,从2018年起,研究出红豆杉快繁技术,实现人工规模种植。

同时,该科研团队针对传统提炼紫杉醇的工艺流程中存在的问题,进行反复试验、论证和攻关,成功研制出人工种植南方红豆杉全株采集提取紫杉醇新技术。红豆杉药业公司总经理徐信保告诉记者,全株采集提取紫杉醇新技术,与目前国际上常用的技术相比,可下降成本30%,紫杉醇总收率达到了85%以上,而且紫杉醇含量达到了99.0%以上。

“进入‘十四五’,我们将抢抓生物医药发展机遇,建设成符合美国FDA、欧盟EU等国际国内一流标准的抗肿瘤注射剂及固体制剂智能化工厂。”周海江介绍。

由于攻克了红豆杉种植和紫杉醇的提取难题。现在,国产紫杉醇从“黄金药”走向“普惠药”。如紫杉醇注射液在20世纪90年代价格每支为1000元左右,现在每支为100多元;白蛋白紫杉醇原来每支为3000多元,现在每支约760元,而且这些药品都已进入医保。

(过国忠)

责任编辑:hnmd003

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